基于DSP的擴(kuò)頻通信接收系統(tǒng)的研究

1、基于DSP的擴(kuò)頻通信接收系統(tǒng)的研究【摘 要】數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing ，DSP）近年來(lái)得到長(zhǎng)足發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于通信、圖像處理、語(yǔ)音處理、醫(yī)療設(shè)備等方面，在擴(kuò)頻通信中，利用DSP芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可以有效的進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的處理能力和靈活適應(yīng)能力。本課題主要是研究了基于高速DSP的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了分析p ?！娟P(guān)鍵詞】：p 】DSP；擴(kuò)頻通信；代碼優(yōu)化【Abstract】DSP considerable progress has been made in recent years has been widely used in mun

2、ications， image processing， speech processing， medical equipment etc.In spread spectrum munications， the use of DSP chips， a development can be effective systems design， to improve the capacity and fle_ibility in adapting to capacity.This paper mainly study the spread spectrum munication system with

3、 high speed based on DSP， the feasibility of the system is analyzed.【Key words】DSP；Spread spectrum munication；Code optimization0 引言擴(kuò)頻技術(shù)是將基帶信號(hào)的頻譜擴(kuò)展至和寬的頻帶進(jìn)行傳輸，接收端采用相關(guān)接收的原理，將擴(kuò)展的頻譜恢復(fù)到基帶信號(hào)的頻譜，從而抑制傳輸過(guò)程中的干擾。軟件無(wú)線電充分利用嵌入通信設(shè)備里的單片微機(jī)和專用芯片的可編程能力，提供一種通用的采用寬帶A/D轉(zhuǎn)換器、DSP和通用中央處理器（CPU）相結(jié)合的無(wú)線電臺(tái)硬件平臺(tái)。本課題研究完成擴(kuò)頻通信的捕獲、跟蹤、同步

4、過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的最終解調(diào)，并對(duì)該系統(tǒng)的可行性進(jìn)行分析p 。1 擴(kuò)頻通信基礎(chǔ)理論擴(kuò)頻通信技術(shù)這種信息傳輸方式，把要發(fā)送的信息擴(kuò)展到一個(gè)很寬的頻帶上，擴(kuò)展后的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的擴(kuò)展是通過(guò)一個(gè)碼序列來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該碼序列與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)；在接收端則用同樣的碼序列進(jìn)行相關(guān)處理，就可以恢復(fù)所傳信息。擴(kuò)頻通信具有抗干擾能力強(qiáng)、可進(jìn)行多址通信、安全保密、抗多徑干擾、定時(shí)和測(cè)距等特點(diǎn)。1.1 擴(kuò)頻通信的工作原理在發(fā)送端輸入信息比特流，先經(jīng)擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼調(diào)制以展寬信號(hào)的頻譜，頻譜展寬后的信號(hào)再搬移到射頻載波上發(fā)送出去。接收端收到寬帶射頻信號(hào)后，將它變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的

5、與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)、解調(diào)、恢復(fù)成原始信息輸出。與一般數(shù)字通信系統(tǒng)比較，擴(kuò)頻通信就是多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。1.(轉(zhuǎn)自：wWw.bdFqy. 千 葉帆 文摘:基于DSP的擴(kuò)頻通信接收系統(tǒng)的研究)2 擴(kuò)頻信號(hào)的解擴(kuò)相關(guān)解擴(kuò)運(yùn)算是通過(guò)本地參考信號(hào)同接收信號(hào)相乘實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)本地信號(hào)是發(fā)射擴(kuò)頻信號(hào)的副本，兩者保持嚴(yán)格同步。經(jīng)過(guò)相關(guān)運(yùn)算，被擴(kuò)頻碼展寬的有用信號(hào)頻譜壓縮回基帶信息頻譜，而無(wú)用信號(hào)的頻譜反而被本地參考信號(hào)展寬，從而降低了無(wú)用信號(hào)的功率譜寬度，提高了基帶濾波器輸出端的信噪比。解擴(kuò)用的相關(guān)器有直接式和外差式兩種。1.3 擴(kuò)頻序列的捕獲擴(kuò)頻序列的捕獲是指接收機(jī)在開(kāi)始接收發(fā)送來(lái)的擴(kuò)頻信

6、號(hào)時(shí)，調(diào)整和選擇接收機(jī)的本地?cái)U(kuò)頻序列相位，使它與發(fā)送來(lái)的擴(kuò)頻序列相位一致，也就是接收機(jī)捕獲住發(fā)送的擴(kuò)頻序列相位的過(guò)程，又叫擴(kuò)頻序列的初始同步。1.4 跳頻序列的同步跳頻序列的同步是由跳頻序列同步跟蹤環(huán)使用延遲鑒相器，環(huán)路中的頻率合成器在跳頻序列發(fā)生器作用下，產(chǎn)生兩個(gè)與接收到的跳頻信號(hào)的跳變頻率超前和滯后一段時(shí)間的信號(hào)。信號(hào)頻率與接收信號(hào)的頻率正好相差一個(gè)中頻，經(jīng)乘法器混頻濾波器濾波、平方后相減，就獲得了超前一段時(shí)間的本振信號(hào)與接收信號(hào)混頻后的中頻信號(hào)，同滯后一段時(shí)間的本振信號(hào)與接收信號(hào)混頻后的中頻信號(hào)相差的電壓，是有超前滯后鑒別能力的信號(hào)，能實(shí)現(xiàn)跳頻信號(hào)的同步跟蹤。2 基于DSP的擴(kuò)頻通信接收

7、系統(tǒng)2.1 DSP系統(tǒng)概述輸入信號(hào)首先進(jìn)行帶限濾波和抽樣，然后進(jìn)行A/D（Analog to Digital）變換將信號(hào)變換成數(shù)字比特流。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，為保證信息不丟失，抽樣頻率至少必須是輸入帶限信號(hào)最高頻率的2倍。DSP芯片的輸入是A/D變換后得到的以抽樣形式表示的數(shù)字信號(hào)，DSP芯片對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行某種形式的處理。數(shù)字處理是DSP的關(guān)鍵，在交換系統(tǒng)中，處理器的作用是進(jìn)行路由選擇，再經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)字樣值再經(jīng)D/A（Digital to Analog）變換轉(zhuǎn)換為模擬樣值，之后再進(jìn)行內(nèi)插和平滑濾波就可得到連續(xù)的模擬波形。2.2 DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路實(shí)時(shí)DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。硬件設(shè)計(jì)首先要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)算量的大小、對(duì)運(yùn)算精度的要求、系統(tǒng)成本限制以及體積、功耗等要求選擇合適的DSP芯片，然后設(shè)計(jì)DSP芯片的外圍電路及其他電路。軟件設(shè)計(jì)和編程主要根據(jù)系統(tǒng)要求和所選的DSP芯片編寫(xiě)相應(yīng)的DSP匯編程序，若系統(tǒng)運(yùn)算量不大且有高級(jí)語(yǔ)言編譯器支持，也可用高級(jí)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言）編程。由于